杭州西湖区火星时代游戏设计培训机构在哪

「火星时代教育」-数字艺术教育品牌，国内值得信赖的教育机构，火星游戏系调研数千家游戏公司，联名企业进行课程研发、打磨、升级，重磅推出三款就业班型。成立了酷萌互动公司，引入大量商业项目和外包业务，与企业联合实训。在火星学习，学员可以接触到企业真实项目并获得酬金。入学签订就业保险，学习+就业一站式服务，助您就业。

对于一个有很多物体的3D场景来说，渲染这个场景较简单的方式就是用一个List将这些物体进行存储，并送入GPU进行渲染。当然，这种做法在效率上来说是相当低下的，因为真正需要渲染的物体应该是视椎体内的物体。除此之外，从裁剪算法和碰撞检测等算法的效率来说，使用这种数据结构也是相当低效的。比较好的方式是使用具有层次结构的空间数据结构存储待渲染的物体，如BVH（包围体层次结构）、BSP（二叉空间分割）树、四叉树、八叉树和模糊K-D树等，在进行空间查找或者剔除的时候将时间复杂度从O(n)降低到O(logn)。当然，对应的代价是每帧更新的时候，需要更新对应的空间数据结构。

PVS和portal技术

虽然二叉树已经是非常有效的方法，但是仅仅依靠二叉树还是不能满足游戏的要求，因为现在的游戏的场景是在是很大很复杂，又很多的物品，按照二叉树的方法凡是与view frustum 相交的Leaf 必然要送入渲染器，因为view frustum是很大的，所以会有很多的Leaf 与他相交，这就意味着渲染器还是要处理很多的数据，如果你确实能够看到这么多的物体，那也没有办法，但是通常，比如很多室内的场景，虽然在你的frustum 里面会由很多物体，但是你真正能够看到的还是很少的一部分，比如一个封闭的房间。因此被称为Portal 的技术被引入到游戏中来，之所以能够使用Portal 技术，那是因为很多室内场景自身的限制条件所致。我们引入region 的概念，一个region 就是一个相对封闭的空间，比如一个房间，region 与region 之间都是通过Portal（比如门或窗）相连接，因此，如果你处于一个region 当中，你就只能看到这个region 中的物体，如果你能够看到其他region 中的物体，那么你一定是通过Portal 看到的，所以处理的过程如下（考虑Portal 是单向的情况，如果两个region 可以通过一个门相互看到，我就是用两个单向的Portal）。

valve公司出品的《传送门》游戏就很有这种portal技术的味道呢 :)

一个portal引擎虽然能够提供许多非常好的特性，但是它的结构太复杂。当你使用portal技术来构建一个游戏引擎时你会发现它存在许多问题，较大的一个问题是在渲染场景的每一帧都需要进行可视性检测，这会产生大量的多边形剪切操作，在场景非常复杂的情况下，运算的费用会非常的高，因此需要寻找一种技术来对场景中可视性检测进行预计算而不是在运行期间进行计算。PVS（Potentially Visible Set）可视性集合，就是为了解决这个问题而出现的一项技术，可以通过对BSP中每一个叶节点设置一个PVS，这个PVS保存了从个叶节点开始看到的叶节点集合，它不仅可以用来帮助加速场景渲染，还可以用来加速场景中光照运算和进行网络优化。PVS是在场景进行预渲染时计算出来的，每一个BSP的叶节点都保存一个可视节点的集合，当对场景进行渲染时，摄象机所在的叶节点将被渲染，同时保持在PVS中的叶节点也将会被渲染出来，这里需要一些算法来避免场景重复渲染，由于今天硬件加速卡的发展，它所提供的硬件Z缓冲的大小已经可以方便的解决这个问题。

四叉树（QuadTree）和八叉树（Octree）

四叉树或四元树也被称为Q树（Q-Tree）。四叉树广泛应用于像处理、空间数据索引、2D中的碰撞检测、存储稀疏数据等，而八叉树（Octree）主要应用于3D形处理。八叉树其实就是四叉树在z轴上的延伸，原理差不多，四叉树多用于地形管理，八叉树多用于空间管理。

3D游戏场景不完全四叉树

八叉树类似轴对齐BSP树。沿着轴对齐包围盒的三条轴对其进行分割，分割点必须位于包围盒的中心点，以这种方式生成8个新的包围盒。八叉树通过将整个场景包含在一个较小的轴对齐包围盒中进行构造，递归分割，直到达到较大递归层次或包围盒中包含的元小于某个阈值，其分割过程如所示。八叉树的使用方式与轴对齐BSP树一样，可以处理同类型的查询，也可以用于遮挡裁剪算法中。由于八叉树是具有规则的结构，所以有些查询会比BSP树。

在八叉树的结构中，通常将物体保存在叶子节点中，其中有些物体必须保存在多个叶子节点中。这种做法的一个较大弊端是增大数据量，而如果使用指针，则会导致八叉树的编辑变得更加困难。“松散的八叉树”算法对这个问题进行了改进。